Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association (유기물자원화)

Korea Organic Resources Recycling Association (유기성자원학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Effects of Mixing Ratios of Cow Manure and Composting Bulking Agent on Physico-Chemical Characteristics and Earthworm (Eisenia foetida) Survival

우분에 퇴비화 첨가제 수준이 퇴비화 과정 중 이화학적 성상변화와 줄무늬 지렁이 생존에 미치는 영향

  • Hwangbo, Soon (Department of Animal Resources, Daegu University) ;
  • Jo, Ik-Hwan (Department of Animal Resources, Daegu University)
  • 황보순 (대구대학교 생명환경대학 동물자원학과) ;
  • 조익환 (대구대학교 생명환경대학 동물자원학과)
  • Received : 2013.12.27
  • Accepted : 2014.03.12
  • Published : 2014.03.30
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The present study was conducted to provide basic data for environmentally friendly treatment of manure using vermicomposting. This was done by investigating the influence of physiochemical property change during the composting period on the survival of earthworms after mixing cow manure in different levels (0(CRH0), 10(CRH10), 20(CRH20), 30(CRH30), and 40%(CRH40)) with the rice hull that is generally added for composting manure. As composting proceeds, earthworms were able to survive in all conditions after 3 weeks. In terms of the C/N ratio by treatment groups, the rice hull mix treatments were significantly higher than the CRH0 treatment. Among rice hull mix treatments, the treatments with 30~40% rice hull level (CRH30 & CRH40) showed the highest ratio out of all composting periods (p<0.05). The C/N ratio in the 3rdweek when earthworms started surviving was 23.26~34.44. As composting progressed, pH and electrolytic conductivity (EC) were the highest in the CRH0 treatment (p<0.05) and tended to decrease with higher proportion of rice hull in the mix. It was found that pH and electrolytic conductivity (EC) that earthworms start to survive are 7.58~7.74 and 0.41~1.17 mS/cm, respectively. To summarize, when composing cow manure with various levels of rice hull mix, all physiochemical property changes turned out to allow the survival of earthworms, but the results suggest that efficient vermicomposting requires the tests to examine the growth and reproduction according to the rice hull mix ratio.

본 연구는 가축분의 퇴비화에 일반적으로 첨가되는 왕겨를 수준별(0(CRH0구), 10(CRH10구), 20(CRH20구), 30(CRH30구) 및 40%(CRH40구))로 우분과 혼합한 다음 부숙기간별 이화학적 변화를 측정하고 이를 바탕으로 생존율을 조사하여 가축분의 효율적인 vermicomposting의 기초자료로 이용하고자 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 부숙이 경과함에 따라 3주부터 모든구에서 지렁이의 생존이 가능하였다. 처리구별 탄질비는 왕겨 혼합구가 CRH0구 보다 유의하게 높게 나타났으며, 왕겨 혼합구에서도 왕겨 수준을 30~40%를 혼합한 구(CRH30, CRH40)가 부숙기간 중 가장 높게 나타났다(p<0.05). 지렁이가 생존하기 시작한 3주째의 탄질비는 23.26~34.44로 나타났다. 부숙이 경과함에 따라 pH와 전기전도도는 CRH0구에서 가장 높았고(p<0.05), 왕겨 혼합 비율이 높을수록 pH와 전기전도도는 낮은 경향이었다. 지렁이가 생존하기 시작한 pH와 전기전도도는 각각 7.58~7.74와 0.41~1.17 mS/cm으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 보면 우분에 왕겨를 수준별로 혼합하여 부숙 시켰을 경우 이화학적 성상 변화는 모두 지렁이 생존이 가능한 범위로 나타났으나, 우분의 효율적인 지렁이 퇴비화를 위해서는 왕겨 혼합 비율에 따른 지렁이의 생육과 증식 조사를 위한 시험이 필요하다고 사료되어 진다.

Keywords

References

  1. 조익환, "지역별 순환농업의 유형에 관한 연구". 한국유기농업학회지, 11(3), pp. 91-108. (2003).
  2. Livestock yearbook (The Agriculture, Fisheries, Livestock News). Livestock excretions. (2012).
  3. 이명규, "유기성 폐기물(가축분뇨)의 액비 자원화 기술". 한국폐기물학회지, 18(8), pp. 41-54. (2001).
  4. 손장호, "생계분을 이용한 미꾸리 양식에 관한 연구". 한국유기농업학회지, 13(1), pp. 113-122. (2005).
  5. Sanchez, E., Borja, R., Weiland, P., Travieso, L. and Martin, A., "Effect of substrate concentration and temperature on the anaerobic digestion of piggery waste in a tropical climate". Process Biochemistry, 37, pp. 483-489. (2001). https://doi.org/10.1016/S0032-9592(01)00240-0
  6. 윤영만, "가축분뇨 바이오가스화 기술, 정책 현황 및 발전방향". 유기물자원화, 21(2), pp. 18-40. (2013).
  7. Schechtner, G., Tuney, H., Amold, J. and Keuning, A., "Positive and negative effects of cattle manure on grassland with special reference to high rates of application". Proc. Int. Symp. Eur. Grassland Fed., on the role of nitrogen in intensive grassland production. Pudoc, Wageningen. pp. 77-93. (1980).
  8. Frost, J. P., Stevens, R. J. and Laughlin, R. J., "Effects of separation and acidification of cattle slurry on ammonia volatilization and on the efficiency of slurry nitrogen for herbage production". England Cambridge J. Agric. Sci., 115, pp. 49-56. (1990). https://doi.org/10.1017/S0021859600073901
  9. Loehr, R. C., "Factors affecting the vermistabilization process". Water Res., 19(10), pp. 1311-1317. (1985). https://doi.org/10.1016/0043-1354(85)90187-3
  10. 조익환, 이주삼, 전하준, "Vermicomposting에 의한 유기성 폐기물의 처리". 한국유기농업학회지, 5(1), pp. 125-135. (1996).
  11. 배윤환, 박광일, "제지슬러지 및 우분 급이 시줄지렁이의 섭식률, 배설률 및 증체율". 유기물자원화. 14(3), pp. 101-109. (2006).
  12. 배윤환, 이병도, "양계에 음식물 쓰레기 급이후 발생된 계분이 줄지렁이 개체군의 생장과 생식에 미치는 영향". 유기물 자원화. 12(3), pp. 112-118. (2004).
  13. 배윤환, 박광일, "돈분 퇴비의 부숙기간이 줄지렁이의 섭식률, 생체량 및 산란율에 미치는 영향". 유기물 자원화. 21(2), pp. 81-89. (2013).
  14. Curry, J. P., "Some effect of animal manures on earthworms in grassland" pedobiologia. Bd., 16, pp. 425-438. (1976).
  15. Hartenstein, R., Edward Neuhauser, F. and David Kaplan. L, "Reproductive potential of the earthworm Eisenia foetida". Oecologia(Berl.), 43, pp. 329-340. (1979). https://doi.org/10.1007/BF00344959
  16. 농촌진흥청 농업기술 연구소, "토양화학분석법". (1988).
  17. A.O.A.C., "Official Methods of Analysis(15th Ed.)". Association of Official Analytical Chemists. Washington D. C. (1995).
  18. University of california at Berkeley, "Reclamation of municipal Refuse by composting". Tech. Bull. No. 9. Sanitary Engineering Research Project. (1953).
  19. SAS, "User's Guide Statistics". Statistical Analysis System Institute Inc. Cary. NC. (2013)
  20. 이주삼, "Vermicomposting에 의한 우분의 처리 - 먹이의 탄질율과 사육밀도가 지렁이의 생육과 분립의 생산에 미치는 영향 -". 축산시설환경, 1(1), pp. 65-75. (1995).
  21. Pius, M. N. and Thompson, S. A., "Effects of C-to-N ratio on vermicomposting of biosolids". Bioresource Technology, 75, pp. 7-12. (2000). https://doi.org/10.1016/S0960-8524(00)00038-9
  22. EPA, "Compendium on solid waste management by vermicomposting". Municipal Environmental Research Laboratory, Cincinnati OH 45268, EPA-600/8-80-033, Aug. 1980. (1980).
  23. Poincelot, R. P., "The biochemistry and methodology of composting". Bull. 754. The connecticut AGr. Expt. Station. New Haven, CT. (1975).
  24. Garcia. G., Hernandez. T., Costa, F. B. and Masciandaro, G., "Kinetics of phosphatease activity in organic wastes". Soil Biol, Biochem., 25(5), pp. 561-565. (1993). https://doi.org/10.1016/0038-0717(93)90194-G
  25. Rivero-Hernandez, R., "Influence of pH on the production of Eisenia fetida". Advanc. Aliment. Anim., 31(5), pp. 215-217. (1991).
  26. Cardenas, R. R. and Wang, L. K., "Evaluation of city refuse compost maturity : A review". Biological Wastes, 27, pp. 115-142. (1989). https://doi.org/10.1016/0269-7483(89)90039-6
  27. Inbar, Y., Chen, Y. and Hadar, Y., "Humic substances formed during the composting of organic matter". Soil Sci. Soc. Am. J., 54, pp. 1316-1323. (1990). https://doi.org/10.2136/sssaj1990.03615995005400050019x
  28. Edwards, C. A., "Breakdown of animal, vegetable and industrial organic wastes by earthworms". Earthworms in waste and environmental management. SPB Academic Publishing, The Hague, The Netherlands. pp. 21-31. (1988).
  29. 최훈근, "유기성 슬러지 처리에 있어서 지렁이를 이용한 퇴비화의 슬러지 급이와 사육 조건에 관한 연구". 서울시립대학교 박사학위논문, (1992).